基于汽轮机分级前馈补偿的火电机组AGC优化

随着新能源发电占比增大,电网侧对火电机组响应速度和调节精度提出了更高要求,传统AGC(自动发电控制系统)已无法满足此要求。提出一种基于分级前馈系统的AGC优化方法,首先计算汽轮机输入功率偏差ΔN,超过阈值M时则进行分级修正,且修正值随差值动态变化,指令偏差大时,增加修正值以提高响应速度,同时防止过调,反之,减小修正值;当偏差值低于阈值L时,不修正,减少阀门动作频率,降低设备损耗,此优化方法主要基于"两个细则"考核指标及锅炉储能计算来动态设置参数,实用且易于实现,即提高机组AGC调节性能,同时给企业带来可观经济效益,极具推广价值。     

加热炉热效率在线计算及控制方案探讨

针对传统控制方案的不足,通过深入分析炼油厂加热炉的过程特性和热效率计算公式,采用了炉膛负压烟道挡板间隙式PID控制和前馈-反馈氧含量PID控制方案。该方案能有效地克服加热炉在负荷或燃料性质发生变化时,风道挡板或调频鼓风机的PID控制滞后、调节不及时的问题;克服了烟道挡板频繁动作导致的不利影响。可有效控制排烟温度、过剩空气系数,对提高热效率具有显著作用。     

一种新型控制策略在脱硝控制中的应用

针对SCR脱硝控制系统的大延迟、大惯性问题,通过一种近似滑动窗滤波器(ASWF)构造出高性能PI控制器(HPPI)和超前观测器(HPLO)。HPPI能够更有效地提高跟踪常值扰动的效率,更好地消除系统稳态偏差。HPLO能够提前获取系统响应的信息,可以极大提高过程控制的性能。预测前馈控制策略能大幅提高系统闭环稳定性和抗干扰能力,优化SCR脱硝控制系统的动态特性。通过仿真试验和实际应用,验证了新型控制策略的有效性。     

基于正切函数的压电驱动磁滞建模及其控制

压电陶瓷驱动器具有迟滞、蠕变等非线性特性,降低了微纳米定位平台的精度,因此,课题组通过建立压电陶瓷微位移驱动器的磁滞模型以提高精密定位系统的控制精度,并且设计有效的控制系统加以实验验证。课题组建立了基于正切函数的磁滞模型,将磁滞模型串联在系统中,成功抑制了系统的磁滞效应。在控制系统设计中,采用了逆模型控制、PID控制和PID+前馈控制3种控制策略对微位移实验平台进行控制,验证了模型的精确性和可行性。通过对比分析实验结果可得:实验中的3种控制策略均能有效控制微位移平台的运动,其中以PID+前馈控制的控制效果最为优秀。     

过程控制技术在污水处理中的应用

过程控制技术的应用对于污水处理厂实现节能降耗与提升处理效率具有重要意义。文中对十年来(2010年—2020年)过程控制技术在污水处理中的技术发展及应用案例进行了综述,对主要过程控制技术的优缺点进行分析。与传统控制方法相比,智能控制技术如神经网络控制、专家控制和模糊控制等与预测控制相结合可以得到更好的控制效果,将成为未来研究的主流。     

基于多自由度气动机械手位置伺服系统稳定性控制研究

基于传统易碎薄板机械手位置伺服控制系统稳定性低、自动化分拣效率低等不足,设计了一种基于笛卡尔坐标式的气动码垛机器手和位置伺服稳定性控制系统。首先,设计并介绍笛卡尔坐标式码垛机械手的基本组成结构,对机械手末端吸盘气动回路控制系统进行设计和分析;然后分别对机械手X、Y、Z三个方向的伺服电机控制原理进行分析并设计了一种位置伺服系统的前馈自适应控制算法;最后,将传统位置闭环PID算法和前馈自适应控制算法进行位置跟踪稳定性对比试验。实验结果表明该笛卡尔坐标式的气动码垛机器手和位置伺服稳定性控制系统设计合理,满足实际生产要求。     

轨道交通高频充电机应用研究

设计了一种轨道交通用的高频充电机,该充电机采用基于移相控制的全桥零电压开关（zvS）变换器的拓扑结构。对该充电机主要参数进行计算和系统建模,仿真结果满足系统要求。主控芯片采用TMS320F28335,算法采用带有电流前馈的比例积分（PI）控制方式,并设计了针对蓄电池负载的充电逻辑,样机试验结果满足系统要求。     

基于外特性前馈和模糊控制反馈的发动机冷却系统控制策略研究

在GT-SUITE中建立了一维重型柴油机瞬态冷却系统仿真模型,并对冷却系统控制策略的开发方法和控制效果进行了研究。以降低冷却系统附件最小功耗及提高冷却液温度控制精度为目标,分别设计了脉谱前馈与模糊控制、变论域模糊控制、变论域模糊控制加水泵比例积分控制3种控制策略,并在全球统一瞬态试验循环工况下进行发动机台架工况与整车车辆运行工况的仿真计算对比。研究结果表明:相比模糊控制,反馈采用变论域模糊控制能使发动机出口冷却液温度振幅减少37.6%,温度处于±0.5℃区间内的时间增加39.98%,且附件总能耗降低8.58%,冷却性能得到明显改善;额外采用水泵比例积分控制能使发动机出口冷却液温度振幅进一步减少16.1%,温度处于±0.5℃区间内的时间增加15.26%,但附件总能耗相比提高10.3%,提高温控精度但牺牲了附件的功耗。脉谱前馈与变论域模糊控制在温控精度与功耗优化方面整体表现最优,整车运行环境下温控精度相比模糊控制提高49.28%,同时功耗降低8.68%。     

变频器驱动型提升机的稳定性控制技术研究

煤矿通常位于较偏远的地区,即配电网末端,此时的电网阻抗较大,电网极可能表现出弱电网特性。由于节能减排的需要,变频器驱动型提升机在现代矿业生产中得到广泛应用,但是当电网较弱时会严重威胁到变频驱动型提升机的稳定性。首先分析了常规控制方式下变频驱动型提升机的稳定域,针对传统控制下提升机稳定域较小的问题,引入了基于权重前馈的控制方案,该方案可大幅提高弱电网下提升机的稳定域。最后搭建了实验系统,验证了理论分析的正确性和控制方案的有效性。